30、SCI 上共享内存与消息传递的对比

SCI 上共享内存与消息传递的对比

在并行计算领域，不同的通信机制和内存访问方式对于程序的性能有着显著的影响。本文将深入探讨 SCI（Scalable Coherent Interface）上的消息传递和共享内存实现，以及它们在 Split - C 编程环境中的应用。

1. Split - C 与 Active Messages 简介

Split - C 是一种用于并行编程的语言，它提供了远程内存操作和原子操作。为了优化并行程序，Split - C 还提供了用于大数据传输（批量获取和批量放置）和分散收集操作的库例程。Split - C 已经在许多计算平台上基于 Active Messages 实现，包括 TMC CM - 5、Intel Paragon、Meiko CS - 2、IBM SP - 2 和工作站网络。

Active Messages 是一种低延迟的通信机制。每个活动消息包含一个处理函数的地址，当消息到达接收处理器时，该处理函数将被执行。消息处理函数通常较短且执行速度快，并且不允许挂起。为了消除复杂的缓冲区管理和简化死锁问题，Active Messages 将处理函数分为请求和回复两类，类似于 SCI 底层的请求/回复协议。活动消息请求可以将消息发送到任意处理器，到达目的地后，指定的请求处理函数将被调用。请求处理函数可以通过发送单个回复消息进行响应，而回复处理函数则禁止进行额外的通信。在 Active Messages 模型下，消息直接从用户空间（发送指令）传输到用户空间（消息处理函数），避免了传统发送/接收模型中常见的缓冲区管理和同步问题，从而实现了比传统通信机制更高的性能。

2. 消息传递实现

2.1 SCI 上的 A